高压缓冲罐焊缝开裂原因分析及解决方案.pdf

学兔兔 俘 经验交流 高压缓冲罐焊缝开裂原因分析及解决方案 四川工程职业技术学院(德阳市 618000) 蒋士博 刘 旭 1 情况概述 分列于表l。 某厂3150T挤压机的两个由德国引进的高压缓冲 罐，其法兰与筒体连接处焊缝先后两次发生严重开裂 现象。针对这一事故，在组织人员进行分析研究后，基 本确认以下3种因素造成焊缝开裂： (1)法兰结构不合理，促使应力集中。 (2)原焊缝质量差，尤其是根部未焊透并有夹渣 (在将法兰沿开裂焊缝切掉过程中清晰可见)。 (3)焊前预热温度不当或焊后没有正确的回火热 处理，使之存在较大的残余应力，造成冷裂或延迟裂 纹。 高压缓冲罐是挤压机的重要部件之一，该罐工作 压力为31．5 MPa，工作温度为45—65℃，工作介质为 乳化液和空气，容积为1 250 L，质量为3 193 kg，法兰 与简体连接焊缝沿整个圆周有近三分之二开裂，裂纹 由焊缝根部开始，扩展到法兰侧的热影响区中(两次情 况均相同)。高压罐外形及裂纹情况如图1所示。 由图1可看出，法兰与简体连接处造成应力集中。 分别对法兰和简体进行取样化验分析，其化学成 图1 高压缓冲罐结构图 表1 法兰及简体化学成分(质量分数’，％) 16Mn钢锭锻成毛坯，经正火，探伤后加工。16Mn材料 2 焊前准备 的安全性用下式来验证： PDi 31 由于原焊缝缺陷严重，如果采取挖补的办法进行 ． 5×(900—2×53) — 2—o r 修复，势必给焊接带来很大的困难。只有将原法兰加 a ／-p 工掉，将焊缝及热影响区彻底清除干净，并适当加以扩 = 51．2 mm53 mm (1) 大(以保证缺陷的彻底清除)，重新加工坡口，配一个新 式中： 一圆筒形壳体的最小厚度，mm； 的法兰与简体焊接才是可靠的途径。 p一最大操作压力，MPa； 2．1 法兰材料的准备 Di一圆筒内径，mm； 由于没有与原法兰相同化学成分的材料，决定用 。 一 许用应力，MPa。 由上式可知：此材料能满足使用要求。 收稿日期：2010一O1—25 2．2 法兰设计 62 2010年第10期 学兔兔 由于原法兰